点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:量子纠缠可提升光学原子钟精度
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

量子纠缠可提升光学原子钟精度

来源:科技日报2024-10-10 10:37

  科技日报北京10月9日电(记者张佳欣)美国科罗拉多大学博尔德分校和美国国家标准与技术研究院的量子物理学家们,利用量子纠缠在原子和电子尺度上再现了一个充满不同滴答声“房间”的场景。这一成就可能为开发新型光学原子钟铺平道路。相关研究成果9日发表在《自然》杂志上。

  光学原子钟通过监测原子内部固有的“滴答”频率来极其精确地追踪时间。尽管这些时钟已经达到了极高的精度,但它们仍受到量子力学中固有不确定性的限制,这似乎给时钟的精度设定了一个无法逾越的上限。然而,量子纠缠现象或许能够提供一种突破这种限制的新途径。

  当两个粒子处于纠缠状态时,对一个粒子的测量会瞬间影响另一个粒子的状态,即便两者相隔很远也是如此。在实际应用中,这意味着在光学原子钟中,被纠缠的原子不会像独立个体那样行为不可预测,而是表现得如同一个更大的单一实体,使得它们的行为更可预见。

  此次研究团队通过推动锶原子,使其电子进入远离原子核的高能级轨道,从而实现了量子纠缠。在这种状态下,电子云变得非常扩散,就像蓬松的棉花糖。如果让几个这样的原子足够接近,它们之间的电子就会产生强烈的相互作用,形成纠缠态。研究人员尝试构建了包含单个原子以及由两个、四个和八个原子组成的纠缠群体的时钟模型。

  实验结果显示,在特定条件下,基于纠缠原子的时钟表现出的不确定性,显著低于传统光学原子钟,这意味着可以在更短的时间内达到相同的精度水平。更重要的是,这些新型时钟甚至有望超越所谓的“标准量子极限”,而这是非纠缠系统理论上能达到的最佳精度极限。

  这项研究不仅展示了量子技术如何提高计时精度,还为未来探索宇宙基本性质提供了新工具。

[ 责编:焦子原 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 一汽解放:开足马力生产 力争新年“开门红”

  • 元旦假期海南离岛免税购物金额7.12亿元

独家策划

推荐阅读
面对市场机遇,产业链上市公司正加速卡位布局,以技术升级主动迎接L3级自动驾驶的商业化浪潮。
2026-01-05 09:13
接下来,我们计划测量能量范围更为宽泛的质子能谱,最终覆盖4个量级的能量区间。
2026-01-05 09:08
国务院关于促进科技成果转化工作情况的报告近日提请十四届全国人大常委会第十九次会议审议。报告显示,“十四五”以来,我国科技成果转化实现量质齐升,有效推动科技成果向现实生产力转化。
2026-01-05 03:30
棉花是重要经济作物,其中,陆地棉的纤维产量超过全球总量的95%,在我国栽培广泛。陆地棉原产于美洲,在驯化改良过程中经历多次基因组重排。
2026-01-05 03:30
想象一下,机器的“眼睛”不仅能像人眼一样广阔扫视,还能瞬间锁定关键目标,进行精细“凝视”……或许,这将不再是科幻情景。
2026-01-05 03:30
“深海一号”气田是中国迄今为止自主开发的作业水深最深、地层温压最高、勘探开发难度最大、天然气产能最大的海上气田,最大作业水深超1500米。
2026-01-04 09:00
细胞膜蛋白是药物作用的关键靶点,而核酸适体是一类能够高特异性、高亲和力结合靶标分子的寡核苷酸。
2026-01-04 08:59
意见提出到2030年电网资源优化配置能力有效增强,“西电东送”规模超过4.2亿千瓦,新增省间电力互济能力4000万千瓦左右,支撑新能源发电量占比达到30%左右,接纳分布式新能源能力达到9亿千瓦,支撑充电基础设施超过4000万台。
2026-01-04 08:58
全国农业农村厅局长会议日前在北京召开。会议指出,2025年,各级农业农村部门扎实有力推进乡村全面振兴和农业强国建设重点工作,
2026-01-04 02:05
农村冬闲时节,如今,大伙儿哪能闲得住?这正是提高农民技能水平、拓宽就业门路的好时候。 “我是一位被小奶娃和锅碗瓢盆‘拴住’的普通学员,曾经天天围着锅台转。
2026-01-04 02:05
在东西横跨1600公里的陇原大地上,一场以科技为引擎的农业变革正悄然发生。由甘肃省科协联合教育部门推动建成的62家科技小院,通过“产学研用”深度融合,
2026-01-04 02:05
持续涌现的AI应用场景,促进技术与产业协同发展,催生新业态、新模式、新动能。“高价值的AI场景创新,是创新要素在市场供需驱动下高效集聚、协同耦合的结果,不能脱离市场逻辑主观臆断。
2026-01-05 09:07
2024年,中国制造业顶压前行、向新向优,制造强国发展指数与德国和日本处于同一区间,进入全球制造强国第二阵列,成为继美国、德国、日本后第四个迈入全球制造强国行列的国家。
2025-12-31 08:56
突破性成果勾勒出我国高水平科技自立自强的清晰轨迹。
2025-12-31 08:58
“预计元旦期间,我国大部地区降水较弱,但中东部将出现显著降温,南方地区湿冷感明显。
2025-12-31 09:12
12月30日,中国气象局召开新闻发布会,专题发布《全球气象发展报告2025》(以下简称《报告》),呈现2024年全球气象发展态势。
2025-12-31 09:04
北斗三号全球卫星导航系统组网阶段的主要目标是把卫星建好,运行阶段的主要目标则是管好、用好。
2025-12-31 09:03
光明日报北京12月29日电 记者姚亚奇29日从国家林草局获悉,“十四五”期间,我国采取有力措施,加快推进林草种苗振兴,收集保存林草种质资源14.74万份,较“十三五”末增长180%,我国重要乡土树种草种和珍稀濒危林草种质资源得到有效保护。
2025-12-30 09:23
由自然资源部南海生态中心联合相关单位共同编制的《黄岩岛珊瑚礁生态调查报告》29日在京发布。报告基于船舶走航、潜水调查、卫星航空遥感、原位观测等方式,结合历史数据分析,对黄岩岛珊瑚礁生态状况进行了调查评估。
2025-12-30 09:23
松花江畔,风机和光伏正齐齐出力,一端是新能源电力源源不断产出;另一端,化工装置稳定运行,“绿色石油”涌流而出。
2025-12-30 09:37
加载更多